无氧阈与有氧性运动耗氧量的相关研究
Relationship between Anaerobic threshold and Oxygen consumption of Aerobic exercise
摘要：本研究假设无氧阈（AT）是反应肌肉氧利用能力的有效指标，采用功率自行车测定9名男大学生的AT和不同运动负荷强度稳态时吸氧量（Vo2），它们之间的关系怎样，研究结果表明：AT和80瓦时的稳态吸氧量呈高度负相关。而与60瓦及100瓦时的稳态吸氧量无显著性相关。显然，实验结果并不支持本实验的假设。
关键词：AT 稳态 稳态吸氧量 安静状态 运动负荷强度
前言：反应人体整体运动能力的生理指标主要包括最大摄氧能力、最大氧利用能力和有氧运动的效率。而与其相对应的生理学检测方法分别是最大吸氧量、无氧阈和运动效率试验。本文主要研究AT和氧利用能力之间的关系，从本世纪60年代Wasserman等引用无氧阈的概念至今,虽然在AT的定义上有了很大变动，但学术界仍在使用无氧阈这一术语。国内外有关AT的研究已有许多报道,AT的检测方法极其应用研究却始终热度不减，学者们从不同角度分析AT的产生机理,影响因素及在运动实践中的应用，目前人们普遍认为AT是影响有氧耐力的重要因素之一，在运动训练中具有重要意义。但AT是否能说明机体在有氧运动中的氧利用效率，关于这方面的研究尚无明确的结论。本研究采用功率自行车输出恒定功率分别测定了9名男大学生的AT和60瓦、80瓦和100瓦的稳态吸氧量,分析了AT与不同负荷强度下的稳态吸氧量之间的关系,以确定AT能否有效反映肌肉氧利用效率,为今后运动训练及选材提供一点理论参考。
1.材料与方法
1.1实验对象
本研究实验对象为浙江大学体育系9名健康男生，年龄22±3岁(19～25岁)，身高172±13厘米（159～185厘米）,体重70±13千克（57～83千克）。所有受试者均无心血管等疾病史,从事过非耐力的专项训练。
1.2 无氧阈测量
本实验采用美国SensorMedics公司Vmax29C型综合心肺功能测试系统进行气体代谢参数的测量。无氧阈检测的运动负荷方案采用Bruce方案。无氧阈的判别采用Davise法，判别工作有计算机自动进行（图）
1.3 稳态运动负荷实验
所有实验条件大致相同（受试者在身体不疲劳的状态下,均在下午3～5时,室温22°左右,受试者进入实验室后静坐15分钟,并测量其最初有关数据,然后以60瓦特的功率在自行车功量计上进行维时5分钟的准备活动,接着恢复5分钟。）。受试者分别以60、80和100瓦特的功率在自行车功量计上进行维时10分钟的稳态运动负荷实验。实验过程中通过呼吸口罩收取受试者呼出气体，通过气体分析仪自动分析耗氧量，实验中每30秒自动打印一次实验结果，包括时间（t），吸氧量（VO2），CO2排出量（VCO2），通气量（VE），绘制耗氧量—运动持续时间关系曲线，确定稳态耗氧量的数值。
1. 4 据统计:按常规统计方法计算9名受试者的AT及各功率运动达稳态时吸氧量的数据和它们的标准差。采用相关分析法分析AT与各稳态运动耗氧量的相关性。
2.实验结果
2.1 无氧阈和稳态运动负荷耗氧量的检测结果
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AT ml/kg/min |
60瓦 ml/Kg/min |
80瓦 ml/Kg/min |
100瓦 ml/Kg/min |
|
1 |
26.75 |
11.80 |
19.20 |
21.00 |
|
2 |
27.00 |
14.60 |
18.00 |
19.80 |
|
3 |
29.50 |
12.40 |
17.20 |
20.50 |
|
4 |
27.00 |
11.50 |
15.00 |
18.70 |
|
5 |
24.25 |
12.50 |
14.50 |
17.00 |
|
6 |
27.25 |
13.60 |
17.10 |
22.20 |
|
7 |
24.75 |
16.00 |
16.80 |
21.00 |
|
8 |
25.75 |
14.10 |
15.20 |
19.60 |
|
9 |
29.75 |
13.64 |
17.02 |
20.17 |
2.2 无氧阈与稳态运动负荷耗氧量的相关分析结果
|
AT R |
60w |
80w |
100w |
|
AT |
0.496 |
0.895 |
0.630 |
AT与80瓦的稳态吸氧量之间呈显著性负相关,相关系数R为0.895,而与60瓦/100瓦的稳态吸氧量之间无显著性相关。
3.分析与讨论
本文中9名受试者的无氧阈值较以往有关一般人的AT报道低是因为本实验采用功率自行车方式测定的，它相对跑台来说，一方面参与工作的肌群少，另一方面受试者的工作适应需要一定时间。无氧阈是目前体育科学研究领域用来评价人体肌肉氧利用能力的重要生理学指标。许多实践研究表明无氧阈与耐力运动成绩之间的相关性优于传统的最大吸氧量。但是也有研究指出并不是所有人的无氧阈均拥有较好的外部效度。传统的无氧阈理论认为，无氧阈产生的生理学和生物化学基础是无氧代谢产物乳酸刺激呼吸和心血管中枢。因此，如果一个人的肌肉氧利用能力强，乳酸的生成就少，对呼吸和心血管中枢的刺激就较晚，相对无氧阈就高。但是，近些年来许多研究发现肌肉产生乳酸并不完全取决于肌肉缺氧，相反有研究报道肌肉在生成乳酸的时候并不缺氧，而无氧阈的出现更主要的是受不同类型肌纤维募集的影响，由此会造成无氧阈与肌肉氧利用并不总是相关良好。本实验选择典型的有氧性运动，在实验室条件下探讨无氧阈是否是反映肌肉氧利用的有效指标。本研究假设，如果无氧阈是反映肌肉氧利用的有效指标，那么其与60、80和100瓦特10分钟稳态运动耗氧量均呈显著负相关。实验结果表明，无氧阈仅与80瓦特稳态运动耗氧量呈显著负相关，显然该实验结果并不支持本实验的假设，说明无氧阈并非是评价肌肉氧利用能力的特异性较好的生理学指标。这一发现与以往在实践中观察到的无氧阈高的选手并不能总是获得耐力比赛的冠军是一致的，从而为重新探讨无氧阈的生理学机制提供了重要的实验依据。
参考文献
1.肖国强：运动能量代谢，人民体育出版社，1998
2.王健：无氧阈理论和检测方法的研究进展，中国人类工效学杂志，5（2）：56-66，1998
3.Davis,J:Anaerobic threshuold alternation caused by endurance training,J Appl Physiol,26:1039-1046,1989
